谈谈微分的物理意义。
微分的主要作用是减小超调量，它为什么可以减小超调量呢？微分项与误差的变化速率de(t)/dt成正比，误差变化越快，微分项的绝对值越大。微分项的符号反映了误差变化的方向。在下图的A点和B点之间、C点和D点之间，误差不断减小，微分项为负；在B点和C点之间，误差不断增大，微分项为正。控制器输出量的微分部分反映了被控量变化的趋势。
有经验的操作人员在温度上升过快，但是尚未达到设定值时，根据温度变化的趋势，预感到温度将会超过设定值，出现超调。于是调节电位器的转角，提前减小加热的电流，以减小超调量。
在下图启动过程的上升阶段（A点到E点），被控量尚未超过其稳态值，超调还没有出现。但是因为被控量不断增大，误差e(t)不断减小，控制器输出量的微分分量为负，使控制器的输出量减小，相当于减小了温度控制系统加热的功率，提前给出了制动作用，以阻止温度上升过快，所以可以减少超调量。因此微分控制具有超前和预测的特性，在温度尚未超过稳态值之前，根据被控量变化的趋势，微分作用就能提前采取措施，以减小超调量。
微分时间TD与微分作用的强弱成正比，TD越大，微分作用越强。如果微分作用太强（TD太大），提前制动过度，将会使响应曲线变化迟缓，超调量反而可能增大。综上所述，微分控制作用的强度应适当，太弱则作用不大，过强则有负面作用。如果将微分时间设置为0，微分部分将不起作用。